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oe1(光电查) - 科学论文

43 条数据
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  • 纳米鲍勃：一种用于上行链路配置量子通信实验的立方星任务概念

    摘要： 我们提出了一项地基到天基的量子密钥分发（QKD）任务构想，并附有相关低地球轨道纳米卫星载荷开发的可行性研究。量子信息由单光子承载，二进制编码通过光子的偏振态表示。通过地面与卫星间分发纠缠光子可验证链路的量子特性——确保窃听行为无法实施。将纠缠光子源置于地面后，空间段"仅需"配置复杂度较低的探测系统，从而能封装于符合12U立方星标准（约12立方分米）的紧凑舱体内。这降低了项目总体成本，使其成为未来欧洲量子通信卫星任务的理想先导方案。该空间段比含光源的方案更具通用性：既兼容多种QKD协议（不限于纠缠光子方案），又可用于量子物理实验（如纠缠退相干研究）。其他潜在实验包括大气传输/湍流特性表征、暗区测绘、精跟踪指向及高精度时钟同步——这些对未来全球尺度量子通信计划都至关重要。

    关键词： 卫星，立方星，纠缠，密码学，量子密钥分发，量子，上行链路

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 基于量子密钥的光突发交换网络突发保密性

    摘要： 光突发交换（OBS）是技术发展带来的新兴成果，有望在未来构建可行的网络。该技术具备满足高带宽需求应用的能力，在更多领域展现出应对未来网络流量的优势与潜力。然而，面对安全威胁时，OBS概念仍远未完善。从光交换范式转向光突发交换，在突发汇聚、路由、认证、争议解决及服务质量（QoS）等领域面临严峻挑战。本文采用RC4（流密码）对突发数据进行加密解密，从而确保突发的保密性。尽管已有研究提出使用AES算法解决相同问题，但通过对比两种算法在突发加密解密时间、端到端延迟等参数下的表现，发现RC4效果更优。本文旨在为OBS网络中突发的保密性提供更优解决方案。

    关键词： 保密性泄露、量子密钥分发、光突发交换、RC4算法、AES算法

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 量子密码学中密钥的级联：量子纠缠如何“渗透”至经典设备

    摘要： 量子力学允许与纠缠态投影相关的集体测量，相较于单粒子测量，这种测量能从量子态系综中提取更多经典信息。由此引出了量子密码学中密钥保密性的一个基本问题：保密性标准应当针对先前和未来量子密钥分发（QKD）会话中分发的所有密钥来制定，还是只需保证单个QKD会话中的密钥保密性？本文的研究主题正是探讨这一问题。

    关键词： 量子纠缠、量子密钥分发、量子密码学、保密准则、集体测量

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 监测差分正交相移量子密钥分发中的同时点击事件以揭示探测器致盲与控制攻击

    摘要： 已知操纵单光子探测器（SPD）的侧信道攻击是现实量子密钥分发（QKD）系统中的漏洞。虽然测量设备无关（MDI）QKD方案已被提出并研究以避免这些漏洞，但由于需要两个远距离方发送信号间的同步，其实际实施并不容易。本文我们提出一种针对侧信道攻击（控制致盲与控制攻击）的新对策，该方案利用差分正交相移（DQPS）QKD系统中的符合计数。我们的方案无需改变传统协议的系统配置。与MDI-QKD不同，在实际实施中可轻松发现侧信道攻击。

    关键词： DQPS-QKD、量子密钥分发、侧信道攻击、单光子探测器、符合计数

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • 在连续变量量子密钥分发中攻击爱丽丝的盒子

    摘要： 量子密码协议的安全性分析通?；谀承┨囟ㄌ跫?，其中之一是发送方（Alice）和接收方（Bob）的设备具有隔离性，第三方无法接入。若窃听者（Eve）通过设备的侧信道进行攻击，则密钥率可能显著降低。本文研究了对相干态协议的攻击方式：Eve不仅窃听主通信信道，还入侵了Alice的设备——其通过引入低平均光子数（ˉn）的特洛伊木马模式，并以与信号态相似的方式对其进行调制来实现。我们首先证明该策略可等效为无侧信道但主信道存在更高损耗与噪声的攻击；随后揭示随着平均光子数（ˉn）增加，密钥率会快速恶化：每当（ˉn+1）值翻倍时，长距离通信下的密钥率就会减半。本研究表明，Alice的设备还应配备能检测并估算出入射/出射光子总数的传感系统。

    关键词： 连续变量、侧信道、特洛伊木马攻击、量子密钥分发、安全性

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • 重力对连续变量量子密钥分发的影响

    摘要： 量子技术的领域最近已扩展至环绕地球运行的卫星。长距离通信协议不能忽视引力场及其对量子态的影响。本文提出一种通用方法，用于研究非惯性运动如何影响局域化波包连续变量态各类量子密钥分发协议的性能。利用等效原理，我们的结果可视为引力场所致。研究表明，引力的影响强烈依赖于系统配置及所采用的密码方案。

    关键词： 非惯性运动、等效原理、量子密钥分发、连续变量态、引力场

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • 实时选择自由空间测量设备无关量子密钥分发

    摘要： 考虑到大气湍流导致的时间依赖性透射率，我们将实时选择（RTS）方法与测量设备无关的量子密钥分发（MDI-QKD）相结合。改进方案通过筛选高信道透射率时段，从而提升安全密钥率。后选择的最优阈值通过迭代算法预先确定，该算法平衡了信号总数减少与平均透射率增加的关系。仿真结果表明，相比原始MDI-QKD协议，我们的改进方案在最大容忍损耗和安全密钥率方面具有显著优势。当湍流强度增大时，采用RTS的MDI-QKD性能甚至更优。此外，改进方案对统计波动也表现出更强的稳定性。

    关键词： 量子密钥分发，测量设备无关的量子密钥分发，大气湍流

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • 微型化高频正弦波门控InGaAs/InP单光子探测器

    摘要： 高频门控InGaAs/InP单光子探测器(SPD)广泛应用于量子密钥分发等需要近红外波段单光子探测的领域。为实际应用考虑，减小SPD体积并实现系统级集成具有重要价值。据我们所知，本文展示了目前最紧凑的高频正弦波门控(SWG)InGaAs/InP SPD。我们设计并制备了具有优化半导体结构的InGaAs/InP单光子雪崩二极管(SPAD)，随后将SPAD芯片与微型热电制冷器封装于12.5 mm×22 mm×10 mm的蝶形封装内。此外，我们为该SWG SPD集成了单片读出电路以替代传统板级集成的淬灭电子学?？椤Ｗ钪战玈PAD、单片读出电路及相关电路集成于13 cm×8 cm×4 cm的单个模块中。相比2012年设计的1.25 GHz SWG InGaAs/InP SPD?？?25 cm×10 cm×33 cm)，本小型化SPD体积缩减达95%。经测试，该探测器在1.25 GHz门控频率、100 ns死时间、243 K工作条件下展现出优异性能：单光子探测效率30%，暗计数率2.0 kcps，后脉冲概率8.8%。为期一周的稳定性测试也验证了该小型化SPD?？榈母叨瓤煽啃?。

    关键词： 铟镓砷/磷化铟，量子密钥分发，单光子探测器，小型化，正弦波门控

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • 迈向全球导航卫星系统的量子通信

    摘要： 基于卫星的量子通信（QC）是实现全球规模量子网络的重要资源。在这方面，使用远超近地轨道的卫星具有与地面站长时间通信的优势。然而，高轨道卫星由于光通道的高衍射损耗带来了巨大的技术挑战，此类量子通道的实验研究仍十分缺乏。在此，我们通过利用安装在GLONASS卫星上的逆反射器阵列，首次实现了从全球导航卫星系统（GNSS）在20000公里斜距上传输单光子的实验交换。我们还观察到了由于阵列几何形状导致的反射脉冲预测时间展宽。最后，我们估算了GNSS卫星上主动源的需求，旨在利用最先进技术实现GNSS的量子通信。

    关键词： 全球导航卫星系统、量子密钥分发、量子通信

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • [IEEE 2018年第二届多学科研究与创新技术国际研讨会(ISMSIT) - 土耳其安卡拉(2018.10.19-2018.10.21)] 2018年第二届多学科研究与创新技术国际研讨会(ISMSIT) - 电子文档系统中的量子信息传输

    摘要： 本研究的目的是基于量子计算原理，将电子文档管理系统的组件定义为量子计算领域的量子XML。作为电子签名，文档的每个构成要素都尝试按照量子力学原理进行重新设计。本研究探讨了XML（可扩展标记语言）技术与量子计算技术的适配性，提出了根据量子计算机结构重新设计电子文档管理系统元数据标准[1]的方案，并展示了文档在经典计算机与量子计算机之间的可移植性与可用性。

    关键词： 量子文档，XQuery，量子密钥分发，量子数字签名，量子XML，XML

    更新于2025-09-04 15:30:14